中國古代道之時空觀與相對論力學

熊 輝

（東莞理工學院數學教研室，廣東東莞 523808）

中國古代道之時空觀與相對論力學

熊 輝

（東莞理工學院數學教研室，廣東東莞 523808）

中國古代先賢對“道”之論述，表明“道”是一種空間體現，具有無限彈性；將人與“道”并列，這也說明了“道”是可具體而微的，是可以實指物種及其智慧的。“道”正是時間與空間之有機糅合，而并非僅就空間而言，現代物理學也提供了強有力的證明。

道；時空；運動；相對論

《老子·第二十五章》載：“吾不知其名，強字之曰‘道’，強為之名曰‘大’。”這表明，老子認為“道”是一種無處不在之存在。“大”的意思，就是指無限延展之空間。人類所需之生存空間是有限的，但若向這個有限空間的邊緣前進，卻永遠也不能到達其邊際。隨著向邊緣的前進，該生存空間會不停地向外擴張。《莊子·天下》中也記載了惠施之言論：“至大無外，謂之大一；至小無內，謂之小一。”這其實正是“道”之“無形”，是可虛可實、可大可小、可屈可伸之空間。

從老子之“故道大，天大，地大，人亦大”這一觀點可以看出，“道”首先是一種空間體現，具有無限彈性。古人認為天與地是無窮大的，這種無窮大不僅體現為空間之體積，還體現為空間之容量，即天與地是無所不容的。其次，將人與“道”并列，這也說明了“道”是可具體而微的，是可以實指物種及其智慧的。

一、“道”與時空的等價關系

李約瑟認為，“道”本意是路，后被推廣成為人與神的行為方式，故天道產生之初與天命同義。然而，“道”是否只表示空間呢？從《老子》與《易經》來看，顯然并非如此。除了表示無限延展之空間存在之外，古代大宗師認為“道”還是一種無限延續之時間體現。

“吾不知其名，強字之曰‘道’，強為之名曰‘大’。大曰逝，逝曰遠，遠曰反。”“大曰逝”，“大”是一種空間體現，那么“逝”呢？《論語·子罕》：“子在川上曰：‘逝者如斯夫，不舍晝夜。’”可見，“逝”是一種運動，是一種過去與現在之時間體現。“逝曰遠”，“遠”是需要時間來到達的，因此是一種未來之時間體現。

“道”除了影射空間之外，還蘊涵了時間。這一點還可從《老子·第五十四章》得到驗證：“修之于身，其德乃真；修之于家，其德乃馀；修之于鄉，其德乃長；修之于邦，其德乃豐；修之于天下，其德乃普。故以身觀身，以家觀家，以鄉觀鄉，以邦觀邦，以天下觀天下。”若說“道”僅僅表示空間，則以自身理解別人，以自家觀測他家，以本土推測他鄉，以本國推理外國，都是說得通的，但“以天下觀天下”這一句就難以解釋了，因為天下只有一個。因此，“以天下觀天下”應該是一個時間概念，即以歷史經驗來觀測未來。

《莊子·至樂》載：“萬物皆出于機，皆入于機。”“機”，即時機，指某些重要、關鍵之時間點或時段。這說明，莊子認為萬事萬物之發展變化都是因時機變化而引起的。《國語·越語上》載：“夫圣人隨時而行，是謂守時。”“守時”，今天被狹義地解釋為遵守作息或行動時間表，這大大地削弱了其本意。“守時”，指遵守天時，敬奉天道。《管子·霸言》載：“智者善謀，不如當時。”“當時”，即選擇適當時機。

《老子·第五十五章》載：“知和曰常，知常曰明，益生曰祥，心使氣曰強。物壯則老，謂之不道，不道早已。”“物壯則老，謂之不道”，這顯然是指時間狀態。

在中國古代學者看來，時間與空間是相互對偶的，而且可以相互轉化。在對偶兩部相互轉化之過程中，它們交替成為“道”的一部分，甚至有時成為“道”本身。西方文化之傳統是空間主控的，由于空間是可分割、可分配、可占有、可交易的，因此西方人掠奪性很強；東方文化之傳統是時間主控的，由于時間是不可分割、不可分配、不可占有、不可交易的，因此東方人防守性很強。

此外，中國古代學者將空間與時間之移換法術也稱為“道”，且有正道與旁門之分。在道教，真正能夠修成神或仙的，當然是長生不老之正道；而扶乩、朝真降圣、采陰補陽之類的，就屬旁門左道。對中國古代之神話體系進行比較就會發現，各種道、法、術，其實都是某種時空移換之體現，只不過得大道者可以輕易地完成，而入偏門學左道者就要費力很多。

二、“道”之時空觀與相對論

在中國古代，“道”之為物，乃時間與空間之有機糅合，并以時間為主。除上述論證外，現代物理學也提供了強有力的證明。物理學家Einstein在其相對論理論中曾推導出著名的時間膨脹公式

其中，c＝3．0×108米／秒為光速，T0為物體相對靜止時的單位時間間隔（可以取為1秒、1分鐘甚或1小時、1天），v為對應物體在此單位時間內的（勻速）運動速度，Tv為物體以速度v運動時所感到的單位時間間隔。如：設相對靜止時時間間隔T0＝1秒，若物體以速度v＝0．8c米／秒作相對運動，則該物體能感受到的真正時間間隔為

這一結論說明，若相對靜止時物體自身所攜帶的鐘每隔1秒鐘“滴答”1次，則以速度v＝0．8c米／秒作相對運動時，該鐘要每隔5／3秒才“滴答”1次。可見，（橫向）空間運動使得時間尺度發生了改變（此處為膨脹），反之，時間尺度的變化亦能產生空間運動。其中的“橫向”，乃針對于下文的“縱向”而言。若某生物原本能存活60年，則不難算出：其在以速度v＝0．8c米／秒的（相對）運動世界里，就能存活100年；其在以速度v＝0．99c米／秒的運動世界里，就能存活1000年；其在以速度v＝0．999c米／秒的運動世界里，就能存活10000年。

可見，中國古代神話世界里的長生不老、壽與天齊等，并非毫無科學依據。“洞中方七日，世上已千年”、“天上一日，地上一年”等文學描述，實際上都可以從時間膨脹理論中得到合理解釋。天庭是如此高遠，神仙們總能在固定位置找到某個所在（如南天門），這意味著天庭之運動（線）速度必然非常大，否則角度將產生很大的偏差。

若物體以速度v＝0．75ic米／秒（其中為虛數單位）作相對運動，則該物體能感受到的真正時間間隔為

這說明，若相對靜止時物體自身所攜帶的鐘每隔1秒鐘“滴答”1次，則以速度v＝0．75ic米／秒作相對運動時，該鐘每隔4／5秒就會“滴答”1次。可見，（縱向）空間運動也可使得時間尺度發生改變（此處為收縮）。

數學與物理上對于虛數的應用如今已十分開放，其實±i與±1一樣，可用來表示直角坐標系中兩個豎直相反方向的長度單位。如此，物體所感受之時間尺度會隨著其運動速度（速率與方向的糅合）改變（膨脹或收縮），就可以在數學上得到圓滿的解釋。而“道”之時空觀，亦可得到定論。

最后，解釋一下“道”這個字本身，來為中國古典哲學與古典思想做一個注腳。“道”，“首”加上“辶”之底。首，即頭部，表示中國古人認為行萬里路是要靠頭腦的，這一點從造字結構就可見一斑。“首”，先是兩點一橫，若將兩點打橫來放，則可清楚地看到，其表示一陰一陽兩個爻象。這說明，古人認為頭腦之智慧是來自于陰陽論的，這其實是對宇宙對偶結構之高度意象認識。陰陽二爻下面是“自”，其來自于身體之“身”。顯然，中國古人認為，“形而上者謂之道”，人之上半身就可以代表自己。

［1］馮友蘭．中國哲學史新編（第二冊）［M］．北京：人民出版社，1984．

［2］（英）李約瑟．中國科學技術史（第二卷）·中國科學思想史［M］．何兆武，等，譯．北京：科學出版社，2001．

責任編輯 葉利榮E－mail：yelirong＠126．com

B21；B22；G44

A

1673－1395（2012）08－0153－02

2012-05-11

國家自然科學基金（10771169）；廣東省“千百十工程”

熊輝（1978—），男，江西余江人，副教授，博士，主要從事偏微分方程、數學建模與數學哲學研究。